Você está sobre o telhado do prédio do Departamento Acadêmico de Física - diretamente acima da porta - a uma altura de 30,00 m acima do solo. Seu professor de Física, que possui 1,75 m de altura, está caminhando em direção à entrada com uma velocidade de 1,20 m / s. Se você deseja soltar um ovo (com velocidade nula) de forma que ele caia na cabeça dele,
(b) a que distância da porta ele deve estar no momento em que você solta o ovo? [R.: 2,88 m.]

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de Física juntos! A gente está lidando com a queda livre de um ovo e o movimento uniforme do professor. Precisamos usar conceitos de cinemática para descobrir a distância que o professor estará da porta quando você soltar o ovo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o tempo que o ovo leva para cair do telhado até a cabeça do professor. A altura do telhado é de 30,00 m, e o professor tem 1,75 m, então a distância total que o ovo vai cair é:
h = 30,00 , m - 1,75 , m = 28,25 , m

Passo 3

Para achar o tempo de queda, usamos a fórmula da queda livre:
h = 12 g t^2
Onde:
  • h = 28,25 , m
  • g = 9,81 , m/s^2 (aceleração da gravidade)
Rearranjando para encontrar t:
t = raiz2hg = raiz2 times 28,259,81 approx raiz56,59,81 approx raiz5,77 approx 2,40 , s

Passo 4

Agora que sabemos que o ovo leva aproximadamente 2,40 , s para cair, vamos ver quanto o professor anda nesse tempo. Ele está se movendo com velocidade constante de 1,20 , m/s, então a distância que ele percorre é:
d = v times t = 1,20 , m/s times 2,40 , s = 2,88 , m

Resposta

O professor deve estar a 2,88 , m da porta no momento em que você solta o ovo para que ele caia na cabeça dele.

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